实验一、单相半波可控整流电路

一、实验目的

1、掌握单相半波可控整流电路的基本组成。 2、熟悉单相半波可控整流电路的基本工作特性。

二、实验内容

1、验证单相半波可控整流电路的工作特性。

三、实验设备与仪器

1、“电力电子变换技术挂箱Ⅱa（DSE03）”— DE08、DE09单元 2、“触发电路挂箱Ⅰ（DST01）— DT01单元

3、“电源及负载挂箱Ⅰ（DSP01）” 或“电力电子变换技术挂箱Ⅱa（DSE03）”— DP01、DP02单元

4、慢扫描双踪示波器、数字万用表等测试仪器

四、实验电路的组成及实验操作

1、实验电路的组成： 实验电路主要由触发电路、脉冲隔离、功率开关（晶闸管）、电源及负载组成。实验系统提供了单结晶体管触发电路和集成单相锯齿波移相触发电路可供选择。实验指南以前者构成实验电路。主电

路开关元件只有一个单向晶闸管，在交流电源的正半周波，触发信号来临时，晶闸管满足条件开通，直到管子两端电位反向或者电路中的电流减小到晶闸管维持电流以下时管子关断。控制触发脉冲的相位，从而控制每个周期晶闸管开通的起始时刻。因为电路中只有一个开关管，所以只能完成半个周波范围内的相位控制，故此称其为半波可控整流电路。单相半波整流电路的原理示意见图2-1。

图 ·1·

图 2-1 单相半波整流电路原理示意图

2、实验操作：

打开系统总电源，系统工作模式设置为“电力电子”。将主电源面板上的电压选择开关置于“3”位置，即主电源相电压输出设定为220V。按完成实验接线。将DT01单元的控制电位器逆时针旋到头，经指导教师检查无误后，可上电开始实验。依次闭合控制电路、挂箱上的电源开关、主电路；用示波器监测负载电阻两端的波形，顺时针缓慢调节DT01单元的控制电位器，观察并记录负载电压波形及变化情况；依次关闭系统主电路、挂箱上的电源开关、控制电路；改变电路的负载特性，在负载回路内串入大电感，重复以上操作，观察并记录相应波形；对比实验结果，参照教材相关内容，分析电路工作原理。实验完毕，依次关断系统主电路、挂箱电源开关、控制电路电源以及系统总电源。拆除实验导线，并整理实验器材。

五、实验报告

1、通过实验，掌握单相半波可控整流电路的工作原理和工作特性。

2、拟定数据表格，分析实验数据。 3、观察并绘制有关实验波形。 （1）、带电阻负载时的整流电压波形

（2）、带电阻串联大电感负载时的整流电压波形

图 ·2·

附图1 单结晶体管触发的单相半波可控整流电路

图 ·3·

实验二、单相全波可控整流电路

一、实验目的

1、掌握单相全波可控整流电路的基本组成和工作原理。 2、熟悉单相半全波可控整流电路的基本特性。

二、实验内容

1、验证单相全波可控整流电路的工作特性。

三、实验设备与仪器

1、“电力电子变换技术挂箱Ⅱa（DSE03）”— DE08、DE09单元 2、“触发电路挂箱Ⅰ（DST01）— DT02单元

3、“电源及负载挂箱Ⅰ（DSP01）” 或“电力电子变换技术挂箱Ⅱa（DSE03）”— DP01、DP02单元

4、慢扫描双踪示波器、数字万用表等测试仪器

四、实验电路的组成及实验操作

1、实验电路的组成原理： 实验电路主要由触发电路、脉冲隔离、功率开关（晶闸管）、电源及负载组成。主电路原理示意见图2-2。单相全波可控整流电路又叫单相双半波可控整流电路，它采用带中心抽头的电源变压器配合两只晶闸管实现全波可控整流电

图 2-2 单相全波可控整流电路示意图

路。就其输入输出特性而言与桥式全控整流电路类似，区别在于电源变压器的结构、晶闸管上的耐压以及整流电路的管压降大小。其电路自身特点决定了单相全波整流电路适合应用于低输出电压的场合。

2、实验操作：

图 ·4·

EL-DS-Ⅲ 电气控制综合实验系统·电力电子技术实指南

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打开系统总电源，系统工作模式设置为“电力电子”。将主电源面板上的电压选择开关置于“3”位置，即主电源相电压输出设定为220V。按附图2完成实验接线。将DT02单元的控制电位器逆时针旋到头，经指导教师检查无误后，可上电开始实验。依次闭合控制电路、挂箱上的电源开关、主电路；用示波器监测负载电阻两端的波形，顺时针缓慢调节DT02单元的控制电位器，观察并记录负载电压波形及变化情况，分析电路工作原理。实验完毕，依次关闭系统主电路、挂箱上的电源开关、控制电路以及系统总电源。

五、实验报告

1、通过实验，分析单相全波可控整流电路的工作原理和工作特性。 2、拟定数据表格，分析实验数据。 3、观察并绘制有关实验波形。

（1）、带电阻负载时的整流电压波形

（2）、带电阻串联大电感负载时的整流电压波形

图 ·5·

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附图2 单相锯齿波移相触发的单相全波可控整流电路

图 ·6·

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实验三、单相SPWM电压型逆变电路研究

一、实验目的

1、掌握单相SPWM逆变电路的基本组成。 2、熟悉单相SPWM逆变电路的基本特性。

二、实验内容

1、验证单相SPWM逆变电路的工作特性。 2、观测单相SPWM逆变电路的工作波形。

三、实验设备与仪器

1、“触发电路挂箱Ⅰ（DST01）— DT03单元

2、“电源及负载挂箱Ⅰ（DSP01）” 或“电力电子变换技术挂箱Ⅱa（DSE03）”— DP01、DP02单元

3、“电力电子变换技术挂箱Ⅱa（DSE03）” —— DE10、DE11单元 4、慢扫描双踪示波器、数字万用表等测试仪器

四、实验电路的组成及实验操作

1、实验电路的组成：

实验电路主要由单相SPWM波形发生器、光电隔离驱动、功率开关（MOSFET）组成的单相全桥电路（如图2-15）、直流电源及负载组成。

2、实验操作：

打开系统总电源，系统工作模式设置为“电力电子”。将主电源面板上的电压选择开关置于“3” 位置，即主电源相电压输出设定为220V。按附图16完成实验接线。将DT03单元的扭子开关S1拨向上，波形发生器设置为SPWM工作模式；调解电位器RP3,将三角波发生器的输出频率为1kHz；并将正弦波给定电位器RP1逆时针旋到头（正弦波频率为0），经指导教师检查无误后，可上电开始实验。依次闭合控制电路、挂箱上的电源开关，最后闭合主电路；用示波器监测负载电阻两端的波形，顺时针缓慢调节RP1，观察并记录负载电压波形的变化情况，分析电路工作原理。实验完毕依次断开系统主电路、挂箱上的电源开关、控制电路以及系统总电源。

图 ·7·

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五、实验报告

1、通过实验，掌握单相SPWM逆变电路的工作特性。 2、观察并绘制有关实验波形。

附图16 单相SPWM逆变电路实验研究

图 ·8·

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